《勒夏特列原理的應(yīng)用和等效平衡》20161207

1、【課前預(yù)習(xí)區(qū)課前預(yù)習(xí)區(qū)】1 1、影響化學(xué)平衡的條件與勒夏特列原理、影響化學(xué)平衡的條件與勒夏特列原理濃度：濃度：平衡正移；平衡正移；平衡逆移；平衡逆移。平衡正移；平衡正移；平衡逆移；平衡逆移。壓強(qiáng)：壓強(qiáng)：平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；平衡向氣體分子平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動；平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。數(shù)增大的方向移動。溫度：溫度：平衡向吸熱方向移動；平衡向放熱方向移動。平衡向吸熱方向移動；平衡向放熱方向移動。勒夏特列原理：勒夏特列原理：當(dāng)其它條件當(dāng)其它條件不變不變時(shí)，只改變影響平衡的時(shí)，只改變影響平衡的一個一個條件，平衡向條件，平衡向減弱減弱這種改變的方向移動。這種改變的方向移動。2

2、 2、等效平衡：、等效平衡：（1 1）涵義：涵義：在一定條件（定溫、定容或定溫、定壓）下，對在一定條件（定溫、定容或定溫、定壓）下，對同一可逆反應(yīng)，只有起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)同一可逆反應(yīng)，只有起始時(shí)加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的到化學(xué)平衡時(shí)，同種物質(zhì)的百分含量百分含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、（質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）相同，這樣的平衡稱為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等）相同，這樣的平衡稱為等效等效平衡。平衡。建立等效平衡的途徑：建立等效平衡的途徑：加入反應(yīng)物，從正反應(yīng)方向開始；加入反應(yīng)物，從正反應(yīng)方向開始；加入生成物，從逆反應(yīng)方向開始；同時(shí)加入反應(yīng)物與生加入生成物，從

3、逆反應(yīng)方向開始；同時(shí)加入反應(yīng)物與生成物，從中間狀態(tài)開始。成物，從中間狀態(tài)開始。（2）類型）類型恒溫、恒容條件下：恒溫、恒容條件下： N N2 2 3 H3 H2 2 2NH2NH3 3 A 1mol 3mol 0molA 1mol 3mol 0molB 0mol 0mol 2molB 0mol 0mol 2molC 0.5mol 1.5mol 1molC 0.5mol 1.5mol 1molD 1mol 4mol 0molD 1mol 4mol 0mol恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不同的反應(yīng)，體分子數(shù)不同的反應(yīng)，按按計(jì)量數(shù)換算成方程式兩邊計(jì)量數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的物

4、質(zhì)后，同一邊的物質(zhì)后，它們的它們的物質(zhì)的量相同，則二平衡物質(zhì)的量相同，則二平衡等效。等效。且平衡后各量均相同。且平衡后各量均相同。 恒溫、恒容條件下：恒溫、恒容條件下： CO(g)+HCO(g)+H2 2O(g) COO(g) CO2 2(g)+H(g)+H2 2(g)(g)A 2mol 2mol 0mol 0molA 2mol 2mol 0mol 0molB 0mol 0mol 2mol 2molB 0mol 0mol 2mol 2molC 1mol 1mol 1mol 1molC 1mol 1mol 1mol 1molD 4mol 4mol 0mol 0mol D 4mol 4mol 0m

5、ol 0mol E 0mol 0mol 4mol 4mol E 0mol 0mol 4mol 4mol F 2mol 2mol 2mol 2molF 2mol 2mol 2mol 2mol恒溫、恒容：反應(yīng)前后恒溫、恒容：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，按計(jì)量系數(shù)換算成方程按計(jì)量系數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的物質(zhì)后，式兩邊同一邊的物質(zhì)后，比例與原平衡相同，則比例與原平衡相同，則二平衡等效。二平衡等效。且平衡后同種物質(zhì)的物且平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。 恒溫恒壓條件下：恒溫恒壓條件下： 2SO2SO2 2 O O2 2 2SO2SO3 3 A 2mol

6、1mol 0molA 2mol 1mol 0molB 4mol 2mol 0molB 4mol 2mol 0molC 1mol 0.5mol 0molC 1mol 0.5mol 0molD 0mol 0mol 4molD 0mol 0mol 4molE 0mol 0mol 1molE 0mol 0mol 1mol恒溫、恒壓：若恒溫、恒壓：若按計(jì)量系數(shù)按計(jì)量系數(shù)換算成方程式兩邊同一邊的換算成方程式兩邊同一邊的物質(zhì)后，物質(zhì)后，比例與原平衡相同，比例與原平衡相同，則二平衡等效。則二平衡等效。平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量平衡后同種物質(zhì)的物質(zhì)的量成倍數(shù)關(guān)系。成倍數(shù)關(guān)系。 【課前診斷課前診斷】1.1.（1 1

7、）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所用的時(shí)間。）加快化學(xué)反應(yīng)速率，縮短到達(dá)平衡所用的時(shí)間。（2 2）保證催化劑的活性最強(qiáng)，兼顧反應(yīng)速率。）保證催化劑的活性最強(qiáng)，兼顧反應(yīng)速率。（3 3）加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，有利于氨的）加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，有利于氨的合成。合成。（4 4）提高原料的利用率。）提高原料的利用率?！舅伎妓伎肌浚? 3）（）（4 4）2.B2.B3.A3.A4.4.（1 1）0.1molL0.1molL1 1minmin1 1 1/641/64（2 2）b b【強(qiáng)化練習(xí)強(qiáng)化練習(xí)】（3 3）COCO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為C

8、O(g)+2HCO(g)+2H2 2(g) CH(g) CH3 3OH (g)OH (g)。COCO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。該反應(yīng)H H _0_0（填（填“”或或“”）。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250250、1.31.310104 4kPakPa左右，選擇此壓強(qiáng)的左右，選擇此壓強(qiáng)的理由是理由是 。 ；在；在1.31.310104 4kPakPa下，下，COCO的的轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強(qiáng)COCO的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成的轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn)成本增加得不償失本增加得不償失?！镜?/p>

9、型例題典型例題1】（1 1）合成氨生產(chǎn)中，）合成氨生產(chǎn)中，N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)(g) 2 2NHNH3 3(g)(g)某溫度下，某溫度下，N N2 2的平衡轉(zhuǎn)化率（的平衡轉(zhuǎn)化率（）與體系總壓強(qiáng)（）與體系總壓強(qiáng)（）的關(guān)系）的關(guān)系如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：如右圖所示。根據(jù)圖示回答下列問題：將將2.0mol N2.0mol N2 2和和6.0mol H6.0mol H2 2置于置于1010密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系密閉容器中，反應(yīng)達(dá)平衡后，體系總壓強(qiáng)為總壓強(qiáng)為0.10 MPa0.10 MPa。平衡狀態(tài)由變到時(shí)，平衡狀態(tài)由變到時(shí)，平衡常數(shù)（）平衡常數(shù)（）（）（）

10、（填（填“”、“”或或“”）。）。若在某恒壓條件下，請畫出若在某恒壓條件下，請畫出N N2 2的平衡轉(zhuǎn)化率（的平衡轉(zhuǎn)化率（）與）與溫度的溫度的 關(guān)系圖像：關(guān)系圖像：一、勒夏特列原理與平衡常數(shù)相結(jié)合的應(yīng)用一、勒夏特列原理與平衡常數(shù)相結(jié)合的應(yīng)用= =【進(jìn)一步探究進(jìn)一步探究】1.1.若要提高若要提高N N2 2的轉(zhuǎn)化率：還可以采取哪的轉(zhuǎn)化率：還可以采取哪些措施？些措施？2.2.該措施會使平衡如何移動？平衡常數(shù)該措施會使平衡如何移動？平衡常數(shù)K K值如何變化值如何變化 ？增大增大H H2 2的濃度、分離出的濃度、分離出NHNH3 3。平衡右移。平衡右移。平衡常數(shù)平衡常數(shù)K K值不變。值不變。【歸納總結(jié)

11、歸納總結(jié)】化學(xué)平衡移動與平衡常數(shù)的關(guān)系：化學(xué)平衡移動與平衡常數(shù)的關(guān)系：平衡移動，平衡移動，K不一定變化；不一定變化；K變化，平衡一定移動。變化，平衡一定移動。【典型例題典型例題2 2】對于可逆反應(yīng)：對于可逆反應(yīng)：N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g)(g)； H0H0，下列圖象正確的是：下列圖象正確的是： 二、勒夏特列原理與圖像相結(jié)合的應(yīng)用二、勒夏特列原理與圖像相結(jié)合的應(yīng)用 B B【解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵】一看縱橫坐標(biāo)；一看縱橫坐標(biāo)；二看變化趨勢；二看變化趨勢；三看點(diǎn)。三看點(diǎn)。注意：定一議二注意：定一議二【變式練習(xí)變式練習(xí)】2525時(shí)，在密閉容器中發(fā)生如下

12、反應(yīng)：時(shí)，在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)： H H2 2(g)(g)I I2 2(g)(g) 2HI(g) 2HI(g) H H0 ”“ KK2 2= =K K3 3= =K K4 4t t2 2 t t3 3（4）t t6 6 t t7 7時(shí)刻和時(shí)刻和t t7 7 t t8 8時(shí)刻兩平衡狀態(tài)中，時(shí)刻兩平衡狀態(tài)中， H H2 2的體積分?jǐn)?shù)的體積分?jǐn)?shù) （“相等相等”“”“增大增大”“”“減小減小”）升高溫度升高溫度減小反應(yīng)減小反應(yīng)物濃度物濃度加壓或使加壓或使用催化劑用催化劑相等相等若開始時(shí)只充入若開始時(shí)只充入1mol N1mol N2 2和和3mol H3mol H2 2，達(dá)到平衡狀態(tài)后測得，達(dá)到平衡

13、狀態(tài)后測得NHNH3 3的百的百分含量為分含量為m m。則。則: :若開始時(shí)只充入若開始時(shí)只充入2mol NH2mol NH3 3，達(dá)到平衡后測得，達(dá)到平衡后測得 NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。若開始只充入若開始只充入0.5mol N0.5mol N2 2和和1.5mol H1.5mol H2 2，達(dá)到平衡，達(dá)到平衡 后測得后測得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。 若開始只充入若開始只充入2mol N2mol N2 2和和6mol H6mol H2 2，達(dá)到平衡，達(dá)到平衡 后測得后測得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比m m 。 三、等效平衡模型的應(yīng)用：三、

14、等效平衡模型的應(yīng)用：【典型例題典型例題3】 （1）某溫度下在密閉容器甲中發(fā)生如下反應(yīng)：）某溫度下在密閉容器甲中發(fā)生如下反應(yīng)：2NH2NH3 3(g)(g)； H0H0，N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g)(g)相等相等小小大大在恒在恒T T、V V條件下條件下, ,無論等體積反應(yīng)還是不等體積反應(yīng)：無論等體積反應(yīng)還是不等體積反應(yīng)： 1.1.若按起始比例增加反應(yīng)物若按起始比例增加反應(yīng)物: :2.2.若按起始比例減少反應(yīng)物若按起始比例減少反應(yīng)物: :先將體積放大等同倍數(shù)先將體積放大等同倍數(shù), ,再縮小再縮小( (等同于加壓等同于加壓) )先將體積縮小等同倍數(shù)先將體積縮小等同倍數(shù), ,再擴(kuò)

15、大再擴(kuò)大( (等同于減壓等同于減壓) )（2 2）某溫度下在容器乙中發(fā)生如下反應(yīng)：）某溫度下在容器乙中發(fā)生如下反應(yīng)： 若開始時(shí)只充入若開始時(shí)只充入1 mol N1 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，達(dá)到平衡狀態(tài)后測得，達(dá)到平衡狀態(tài)后測得NHNH3 3的百分含量為的百分含量為n n。若再充入。若再充入1 mol N1 mol N2 2和和3 mol H3 mol H2 2，達(dá)到，達(dá)到平衡后測得平衡后測得NHNH3 3的百分含量比的百分含量比n n 。N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) (g) 2NH2NH3 3(g)(g)； H0H0，相等相等在恒在恒T T、

16、V V條件下條件下, ,無論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)：無論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)： 1.1.若按起始比例增加反應(yīng)物若按起始比例增加反應(yīng)物: :2.2.若起始比例減少反應(yīng)物若起始比例減少反應(yīng)物: :先將體積放大等同倍數(shù)先將體積放大等同倍數(shù), ,再縮小再縮小( (等同于加壓等同于加壓) )先將體積縮小等同倍數(shù)先將體積縮小等同倍數(shù), ,再擴(kuò)大再擴(kuò)大( (等同于減壓等同于減壓) )在恒在恒T T、P P條件下條件下, ,無論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)：無論等體反應(yīng)還是不等體反應(yīng)： 若按起始比例改變反應(yīng)物或生成物時(shí)：若按起始比例改變反應(yīng)物或生成物時(shí)：與原平衡等效（即：百分含量、濃度一定相等）與原平衡等效（即：

17、百分含量、濃度一定相等）達(dá)到平衡狀態(tài)后，若再充入達(dá)到平衡狀態(tài)后，若再充入1mol 1mol H2(g)和和1mol1mol I2(g) ，在同，在同樣的溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則下列物理量如何變化？樣的溫度下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，則下列物理量如何變化？一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中充入一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中充入1mol 1mol H2(g)和和1mol1mol I2(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：，發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)I2(g) 2HI(g) H 、= =、 ；左、右；左、右；增大、減小、不變）。增大、減小、不變）。達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：t(A)t(A) t(B)t

18、(B)，SOSO2 2的轉(zhuǎn)化率：的轉(zhuǎn)化率：a(A)a(A) a a (B)(B)起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率：起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率：v(A)v(A) v(B)v(B)，反應(yīng)過程中的反應(yīng)，反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率：速率：v(A)v(A) v(B)v(B)。 = = 達(dá)到平衡時(shí)，在兩容器中分別通入等量的達(dá)到平衡時(shí)，在兩容器中分別通入等量的ArAr氣。氣。A A中的化學(xué)中的化學(xué)平衡向平衡向 反應(yīng)方向移動，反應(yīng)方向移動，B B中的化學(xué)反應(yīng)速率中的化學(xué)反應(yīng)速率 。逆逆不變不變【隨堂檢測隨堂檢測】【課后鞏固區(qū)課后鞏固區(qū)】1.CF 2.B1.CF 2.B3.3.（1 1）使用催化劑，達(dá)到平衡的時(shí)間縮短，且平）使用催化劑，達(dá)